1、第七章 原子發(fā)射光譜分析,2. 攝譜儀由哪幾部分構(gòu)成？各組成部件的主要作用是什么？,解：攝譜儀是用來觀察光源的光譜的儀器，主要由照明系統(tǒng)、準(zhǔn)光系統(tǒng)、色散系統(tǒng)及投影系統(tǒng)構(gòu)成。 照明系統(tǒng)的作用是將光源產(chǎn)生的光均勻地照明于狹縫上。 準(zhǔn)光系統(tǒng)的作用是將通過狹縫的光源輻射經(jīng)過準(zhǔn)光鏡變成平行光束照射在分光系統(tǒng)（色散系統(tǒng)上）。 色散系統(tǒng)為棱鏡或光柵，其作用是將光源產(chǎn)生的光分開，成為分立的譜線。 投影系統(tǒng)的作用是將攝得的譜片進行放大，并投影在屏上以便觀察。 在定量分析時還需要有觀測譜線黑度的黑度計及測量譜線間距的比長儀。,3. 簡述ICP的形成原理及其特點。,解：ICP是利用高頻加熱原理。 當(dāng)在感應(yīng)線圈上施加

2、高頻電場時，由于某種原因（如電火花等）在等離子體工作氣體中部分電離產(chǎn)生的帶電粒子在高頻交變電磁場的作用下做高速運動，碰撞氣體原子，使之迅速、大量電離，形成雪崩式放電，電離的氣體在垂直于磁場方向的截面上形成閉合環(huán)形的渦流，在感應(yīng)線圈內(nèi)形成相當(dāng)于變壓器的次級線圈并同相當(dāng)于初級線圈的感應(yīng)線圈耦合，這種高頻感應(yīng)電流產(chǎn)生的高溫又將氣體加熱、電離，并在管口形成一個火炬狀的穩(wěn)定的等離子體焰矩。 其特點如下：,（1）工作溫度高、同時工作氣體為惰性氣體，因此原子化條件良好，有利于難熔化合物的分解及元素的激發(fā)，對大多數(shù)元素有很高的靈敏度。 （2）由于趨膚效應(yīng)的存在，穩(wěn)定性高，自吸現(xiàn)象小，測定的線性范圍寬。 （3）

3、由于電子密度高，所以堿金屬的電離引起的干擾較小。 （4）ICP屬無極放電，不存在電極污染現(xiàn)象。 （5）ICP的載氣流速較低，有利于試樣在中央通道中充分激發(fā)，而且耗樣量也較少。 （6）采用惰性氣體作工作氣體，因而光譜背景干擾少。,4. 何謂元素的共振線、靈敏線、最后線、分析線，它們之間有何聯(lián)系？,解：由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷所發(fā)射的譜線稱為共振線(resonance line)。共振線具有最小的激發(fā)電位，因此最容易被激發(fā)，為該元素最強的譜線。 靈敏線(sensitive line) 是元素激發(fā)電位低、強度較大的譜線，多是共振線(resonance line)。 最后線(last line) 是指當(dāng)樣品

4、中某元素的含量逐漸減少時，最后仍能觀察到的幾條譜線。它也是該元素的最靈敏線。 進行分析時所使用的譜線稱為 分析線(analytical line)。 由于共振線是最強的譜線，所以在沒有其它譜線干擾的情況下，通常選擇共振線作為分析線。,第八章 原子吸收光譜分析,1.簡述原子吸收分光光度法的基本原理，并從原理上比較發(fā)射光譜法和原子吸收光譜法的異同點及優(yōu)缺點,解：AAS是基于物質(zhì)所產(chǎn)生的原子蒸氣對特定譜線的吸收作用來進行定量分析的方法 AES是基于原子的發(fā)射現(xiàn)象，而AAS則是基于原子的吸收現(xiàn)象二者同屬于光學(xué)分析方法,原子吸收法的選擇性高，干擾較少且易于克服。 由于原于的吸收線比發(fā)射線的數(shù)目少得多，這

5、樣譜線重疊 的幾率小得多。而且空心陰極燈一般并不發(fā)射那些鄰近波長的輻射線經(jīng)，因此其它輻射線干擾較小。 原子吸收具有更高的靈敏度。 在原子吸收法的實驗條件下，原子蒸氣中基態(tài) 原于數(shù)比激發(fā)態(tài)原子數(shù)多得多，所以測定的是大部分原 子。 原子吸收法 比發(fā)射法具有更佳的信噪比 這是由于激發(fā)態(tài)原子數(shù)的溫度系數(shù)顯著大于基態(tài)原子。,7說明在原子吸收分析中產(chǎn)生背景吸收的原因及影響，如何避免這一類影響？,解:背景吸收是由于原子化器中的氣態(tài)分子對光的吸收或高濃度鹽的固體微粒對光的散射而引起的,它們屬于一種寬頻帶吸收.而且這種影響一般隨著波長的減短而增大,同時隨著基體元素濃度的增加而增大,并與火焰條件有關(guān).可以針對不同

6、情況采取不同的措施,例如火焰成分中OH,CH,CO等對光的吸收主要影響信號的穩(wěn)定性，可以通過零點調(diào)節(jié)來消除，由于這種吸收隨波長的減小而增加，所以當(dāng)測定吸收波長位于遠紫外區(qū)的元素時，可以選用空氣H2,Ar-H2火焰對于火焰中金屬鹽或氧化物、氫氧化物引起的吸收通常利用高溫火焰就可消除。 有時，對于背景的吸收也可利用以下方法進行校正：(1)鄰近線校正法;(2)用與試液組成相似的標(biāo)液校正；(3)分離基體,8背景吸收和基體效應(yīng)都與試樣的基體有關(guān)，試分析它們的不同之處,解：基體和基體效應(yīng)是分析化學(xué)中的一個常規(guī)名詞，簡單的說，樣品中除了少量存在的待測物之外，還有大量的其他物質(zhì)，這就是基體。 基體效應(yīng)是指由于

7、基體組成不同，因物理、化學(xué)性質(zhì)差異而給實際測定中帶來的誤差?？梢钥闯?，只要涉及樣品/標(biāo)樣的地方，就可能存在基體效應(yīng)?；w效應(yīng)可用標(biāo)準(zhǔn)加入法消除。AAS中基體效應(yīng)主要表現(xiàn)為物理干擾，它是指試樣在轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)過程中任何物理因素的變化對測定的干擾效應(yīng)， 背景吸收主要指基體元素和鹽分的粒子對光的吸收或散射，而基體效應(yīng)則主要是由于這些成分在火焰中蒸發(fā)或離解時需要消耗大量的熱量而影響原子化效率，以及試液的黏度、表面張力、霧化效率等因素的影響。,第九章 紫外吸收光譜分析,1.試簡述產(chǎn)生吸收光譜的原因,解：分子具有不同的特征能級，當(dāng)分子從外界吸收能量后，就會發(fā)生相應(yīng)的能級躍遷同原子一樣，分子吸收能量具有量子化特

8、征記錄分子對電磁輻射的吸收程度與波長的關(guān)系就可以得到吸收光譜,3. 何謂助色團及生色團？試舉例說明,解：有一些含有n電子的基團(如OH、OR、NH、NHR、X等)，它們本身沒有生色功能(不能吸收200nm的光)，但當(dāng)它們與生色團相連時，就會發(fā)生n共軛作用，增強生色團的生色能力(吸收波長向長波方向移動，且吸收強度增加)，這樣的基團稱為助色團。 例如CH4的吸收峰波長位于遠紫外區(qū)，小于150nm但是當(dāng)分子中引入-OH后，甲醇的正己烷溶液吸收波長位移至177nm，-OH起到助色團的作用,4.有機化合物的紫外吸收光譜中有哪幾種類型的吸收帶？它們產(chǎn)生的原因是什么？有什么特點？,（1）、R帶 它是由n*

9、躍遷產(chǎn)生的吸收帶，該帶的特點是吸收強度很弱，max100，吸收波長一般在270 nm以上。 （2）、 K帶 K帶（取自德文： konjuierte 共軛譜帶）。它是由共軛體系的* 躍遷產(chǎn)生的。它的特點是：躍遷所需要的能量較R吸收帶大，摩爾吸收系數(shù)max104。K吸收帶是共軛分子的特征吸收帶，因此用于判斷化合物的共軛結(jié)構(gòu)。紫外-可見吸收光譜中應(yīng)用最多的吸收帶。,3、B帶 B帶（取自德文：benzenoid band, 苯型譜帶）。它是芳香族化合物的特征吸收帶。是苯環(huán)振動及* 重疊引起的。在230-270 nm之間出現(xiàn)精細結(jié)構(gòu)吸收，又稱苯的多重吸收。,苯在乙醇中的紫外吸收光譜,苯在185 nm和2

10、04 nm處有兩個強吸收帶，分別稱為E1和E2吸收帶，是由苯環(huán)結(jié)構(gòu)中三個乙烯的環(huán)狀共軛體系的躍遷產(chǎn)生的，是芳香族化合物的特征吸收。 在230-270nm處有較弱的一系列吸收帶，稱為精細結(jié)構(gòu)吸收帶，亦稱為B吸收帶。B吸收帶的精細結(jié)構(gòu)常用來辨認(rèn)芳香族化合物。,4、E-帶 E帶（取自德文：ethylenic band，乙烯型譜帶）。它也是芳香族化合物的特征吸收之一。E帶可分為E1及E2兩個吸收帶，二者可以分別看成是苯環(huán)中的乙烯鍵和共軛乙烯鍵所引起的，也屬* 躍遷。,第十章 紅外吸收光譜分析,1. 產(chǎn)生紅外吸收的條件是什么?是否所有的分子振動都會產(chǎn)生紅外吸收光譜?為什么?,解:紅外光譜是由于分子振動能

11、級（同時伴隨轉(zhuǎn)動能級）躍遷而產(chǎn)生的，物質(zhì)吸收紅外輻射應(yīng)滿足兩個條件: 滿足兩個條件： (1)輻射應(yīng)具有能滿足物質(zhì)產(chǎn)生振動 躍遷所需的能量； (2)輻射與物質(zhì)間有相互偶合作用。,對稱分子：沒有偶極矩，輻射不能引起共振，無紅外活性。 如：N2、O2、Cl2 等。 非對稱分子：有偶極矩，紅外活性。 偶極子在交變電場中的作用示意圖,為滿足第二個條件，分子必須有偶極矩的改變,=qd,+,-,2.以亞甲基為例說明分子的基本振動模式.,解:(1) 對稱與反對稱伸縮振動:,(2) 面內(nèi)彎曲振動:,(3)面外彎曲振動:,3. 何謂基團頻率? 它有什么重要用途?,解:與一定結(jié)構(gòu)單元相聯(lián)系的振動頻率稱為基團頻率,基團頻率大多集中在4000-1350 cm-1，稱為基團頻率區(qū)，基團頻率可用于鑒定官能團,5.影響基團頻率的因素有哪些?,解:化學(xué)鍵的振動頻率不僅與其性質(zhì)有關(guān)，還受分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部因素影響。相同基團的特征吸收并不總在一個固定頻率上。 內(nèi)因: （1）電效應(yīng),包括誘導(dǎo)、共扼、偶極場效應(yīng)； a誘導(dǎo)效應(yīng)：吸電子基團使吸收峰向高頻方向移動（蘭移） 共軛效應(yīng)(M) 使振動頻率移向低波數(shù)區(qū) c.偶極場效應(yīng) （F) 偶極場效應(yīng)（Field